뇌전증 유전자 원인 및 다양한 검사, 뇌전증 식이요법

신경세포의 일시적이고 불규칙적인 이상흥분현상에 의하여 발생하는 모든 증상을 통틀어 발작이라고 하는데 몸에 이상이 없음에도 만성적으로 발작이 나타는 질환군을 뇌전증이라고 합니다. 본 포스팅에서는 뇌전증 유발하는 유전자 단서를 찾음으로써 맞춤치료가 가능해질 전망에 대한 정보에 대해 공유하겠습니다. 

 

 

뇌전증 유전적 원인 

세브란스 어린이 병원 소아신경과 강훈철, 김세희 교수와 세브란스병원 진단검사의학과 최종락, 이승태 교사 연구팀에서 한국인의 유전적 원인에 대한 단서를 찾았다는 뉴스속보를 보게 되었습니다. 이번 연구결과는 뇌전증 연구분야 국제 학술지 에필렙시아(Epilepsia, IF5.6) 최근호에 게재됨으로써 그동안 대부분의 유전성 뇌전증 연구가 서양인 대상으로 이루어져 한국인에 대한 유전자 정보가 부족한 상황에서 얻게 된 유의미한 단서라 맞춤치료에 대해 한 발짝 더 다가가는 사건이 아닐 수가 없겠습니다. 

유전성 뇌전증이란 무엇인가?
뇌전증은 유전적 원인이 있기도 하지만 일부 유전적 병원성 변이(또는 유전자의 변화)는 부모 중 어느쪽에도 존재하지 않고 어린이에게 자발적으로 발생할 수 있습니다. 또한 유전적 원인이 있는 일부 뇌전증에는 추가적인 환경적 요인이 원인이 될 수도 있습니다. 

유전성 뇌전증 증상은 무엇이고 어떻게 병에 걸리는가?
유전성 뇌전증은 광범위한 발작 유형으로 다른 가족 구성원에게 강한 뇌전증 병력이 있는 경우 유전적 요인이 있을 가능성이 더 큽니다. 
개인이 유전자 또는 발작 가능성이 더 높은 유전자를 물려받을때 발생하며 특발성 일반 뇌전증의 경우, 다수의 비정상 유전자를 물려받았을 경우 병에 걸리게 됩니다. 그러나 유전적 원인은 신생아에게 뇌전증이 발생하고 MRI 및 기타 혈액 검사가 정상인 소아에서도 흔하게 결과로 나옵니다. 이러한 경우 유전적 변화는 대게 아이에게 처음으로 발생하며 뇌전증 가족력이 없는 경우가 많습니다. 

 

뇌전증을 일으키는 유전자 유형 

뇌전증 유전자는 여러 가지 유형이 있으며, 이들은 뇌전증 발병에 기여할 수 있는 유전적 요인들입니다. 주요 뇌전증 유발 유전자에는 다음과 같은 것들이 있습니다:

예시) 특정 유전성 뇌전증, 엔젤만 증후군, CDKL5, PCDH19, Ring chromosome 20, SCN8 A related, SLC2 A1 (Glut1 Deficiency Syndrome), TBCK-related ID, Rett-MECP2, FOXG1, Dup 15q, SYNGAP1, related epilepsy, KCNQ2, KCNQ3, STXBP1, SCN1 A, SCN2 A, ARX, CHD2, GRIN2 A, PRRT2, KCNT1, CLN2 and other CLN genes, POLG1, Ring 14, Phelan McDermid, STRADA, DNM1, PTEN, SLC25 A22, SPTAN1, FOLR1, CACNA1 A, HCN1, WWOX, GRIN2 B, GABRA1, LGI1, MEF2 C, SLC6 A1, SLC13 A5, ALDH7 A1, CHRNA4, SMC1 A, GATOR1

 

※ 해당 유전자 유형을 찾고 싶으면 Ctrl + F를 눌러 찾아주세요. 

최근 다양한 연구를 통해 밝혀진 대표적 뇌전증 유전자 항목 설명   
1. SCN1A 유전자: 이 유전자의 변이는 주로 어린이에서 발생하는 발작성 뇌전증의 원인이 될 수 있습니다.
2. CACNA1A, CACNB4, CACNA1 H: 이들은 칼슘 채널 유전자로, 뇌세포의 전기적 활동에 영향을 미쳐 발작을 유발할 수 있습니다.
3. GABRA1, GABRG2, GABRD: 이들은 감마-아미노뷰티르 산 (GABA) 수용체 유전자로, GABA가 뇌에서 억제성 신호를 전달하는 데관여하므로 발작을 억제하는 데 중요한 역할을 합니다.

이러한 유전자 변이가 중추신경계 및 소아 뇌전증을 일으키는데 중요한 역할을 하는것으로 연구되고 있습니다. 그래서 세브란스 병원 교수진들은 이번 연구 및 분석결과를 통해 경련을 일으키는 드라벳 증후군 환자는 SCN1 A 유전자에서 이상을, 사지를 일시에 굽히거나 뻗는 동작을 반복하는 영아연축환자는 STXBP1, SCN2 A, CDKL5 유전자에서 이상을, 이외 영유아 뇌전증을 유발하는 KCNQ2 유전자와 CHD2, SLC2 A1, PCDH19, MECP2, SCN8 A, PRRT2 유전자 등에서 이상도를 확인했습니다.

 

뇌전증 유전자 검사 

대부분 유전자 검사는 혈액샘플에서 추출한 DNA를 사용하여 검사를 진행하는데 어떤 경우에는 타액샘플이나 면봉으로 구강샘플을 채취하여 사용할 수도 있습니다. 

 

※ 본 유전자검사는 미국 뇌전증협회에 있는 내용을 발췌하여 작성하였고 한국의 유전자 검사방법과 다소 상이 할 수 있습니다.

1. 뇌전증 유전자 패널(Epilepsy Gene Panel)
이 테스트에는 뇌전증과 관련된 가장 일반적인 유전자 분석이 포함됩니다. 
뇌전증 유전자 패널에는 다양한 유형이 있는데 일부는 20개 미만의 유전자를 가지고 있고 다른 일부는 수백개의 유전자를 가지고 있습니다. 

2. 염색체 마이크로어레이(Chromosome Microarray)
이 유전자 검사에는 사람의 염색체(DNA가 포함된 구조) 분석이 포함됩니다. 
뇌전증을 유발할 수 있는 불균형이 없는지 확인합니다. 불균형에는 염색체의 추가 또는 누락된 조각, 또는 전체 염색체의 추가 또는 누락이 포함됩니다. 

3. 전체 엑솜 시퀀싱(Whole Exome Sequencing)
복잡한 유전자 검사에는 간질과 관련된 유전자의 변화를 찾기 위해 전체 DNA 코드를 분석하는 작업이 포함됩니다.

4. 표적테스트(Targeted Testing)
이미 알려진 간질의 유전적 원인이 있는 경우, 다른 가족 구성원은 위험을 명확히 하는 데 도움이 되는 표적 검사를 받을 수 있습니다.
유전자 패널과 유사하지만 희귀하고 새로 발견된 유전자를 포함하여 훨씬 더 많은 수의 유전자를 살펴봅니다.

 

5. 분당 서울대병원 차세대염기서열분석법(Next Generation Sequencing_NGS)

차세대염기서열분석법은 수십~수백 개의 유전자를 한번 에 대량으로 검사하여 질병의 원인 유전자를 찾아내는 새로운 유전자 분석 기술을 말합니다.
이전 유전자 분석기술로는 개인의 유전체 분석을 위해 막대한 시간과 비용이 요구되었으나 차세대염기서열분석법의 개발로 이러한 한계점을 극복하여 빠른 시간 안에 상대적으로 저렴한 비용으로 개인의 유전체를 한 번에 대량으로 처리할 수 있게 되었습니다. 뿐만 아니라 특정 유전자가 전체 암 덩어리에서 몇 퍼센트나 있는지 수치화하는 것이 가능해졌으며, 치료 후 시간 경과에 따른 유전자의 변화 양상까지 찾아낼 수 있게 되었습니다.

 

 

뇌전증 환자는 모두 유전자 검사를 받아야 하나요?

뇌전증이 있는 사람 중 원인불명일 경우는 유전자 검사를 고려할 수 있지만 대표적 신체원인(예 : 뇌손상)으로 인해 뇌전증이 발생한 경우 유전자 검사를 통해 유용한 정보를 얻을수는 없습니다.  

난치성 뇌전증, 기타 중요한 신경발달 또는 신경학적 증상(발달지연, 자폐 스펙트럼 장애 또는 운동장애), 가족력 등이 있을 경우 검사를 통해 유전적 진단을 확인할 수 있습니다. 

유전자 검사는 모든 사람이 받는 검사는 아닙니다. 

유전자 검사를 선택하는 것은 의료 전문가의 도움을 받아 내려야 하는 개인적인 결정입니다.
유전자 검사 결과는 개인과 그 가족에게 많은 영향을 미칠 수 있습니다. 여기에는 의학적, 생식적, 심리적, 재정적 영향이 포함됩니다.
유전자 검사를 받기로 결정할 때 이러한 요소를 고려하는 것이 중요합니다.
일부 사람들은 이러한 이유로 테스트를 진행하지 않기로 선택할 수도 있습니다.

 

유전자 검사 보험적용 및 병원비, 소요기간 

차세대 염기서열분석법을 기반으로 한 유전자 패널검사는 2017년 3월부터 승인된 의료기관에서 질환별로 1회 한해 선별급여(본인부담율 50%)로 건강보험 적용이 가능해졌습니다. 뇌전증의 경우 보험으로 보장된 유전자 패널에 넣을 수 있는 유전자 개수는 20개~30개로 제한이 되어있는 실정입니다. 뇌전증 유전자 패널 검사의 보험수가는 2023년 8월 기준으로 859,330원으로 실제로 환자가 지불해야 하는 비용은 병원 종별에 따른 가산이 적용된(상급 종합병원 30%, 종합병원 25%, 병원 20%, 의원 15%) 금액에 본인부담률 50%가 적용된 금액입니다. 

 

 소요시간은 검사기관마다 차이가 있으며 검사 자체의 소요 시간은 1달 이내로 짧은 편이나, 분석 및 검증 관련 시간이 추가적으로 소요되므로 실제로 환자가 결과를 받는 데는 1달 이상 걸리는 경우가 많습니다.  (이 내용은 2023년 기준으로 변동이 될 수도 있다는 점 명시합니다.)

 

뇌전증 환자의 식이요법

식이요법은 어린이와 성인 모두 다양한 유형의 뇌전증을 조절하는데 도움이 될 수 있습니다. 약만으로는 효과가 없을때 사용되는 주요 식이요법을 미국 뇌전증 협회(EPILEPSY FOUNDATION)에서는 제시합니다. 

1) 키토제닉 다이어트 
고전적인 케톤 생성 다이어트는 다이어트 요법 중 가장 오래된 것입니다. 이는 신체가 음식에서 에너지를 얻는 방식을 탄수화물에서 지방으로 변경(케토시스)함으로써 작동합니다. 식단은 지방 함량이 매우 높고 단백질(예: 고기)과 탄수화물 함량이 낮게 설정합니다. 
의료 서비스 제공자는 일반적으로 어린이에게 케톤 생성 식단을 권장하지만 다음과 같은 경우에도 사용할 수 있습니다.
모든 연령. 일반적으로 2세 미만 어린이가 가장 먼저 선택하는 제품입니다. MAD와 LGIT는 종종 12세 이상의 청소년에게 권장됩니다.

2) MCT 다이어트 
고전적인 케톤 생성 다이어트와 비슷하지만 MCT라는 특정 유형의 지방에 대해 일반 지방대신 보충제로 사용됩니다.  


특별한 고지방, 저탄수화물 식단인 전통적인 케톤 생성 식단은 의사와 영양사가 처방하고 모니터링하며 일부 사람들의 발작을 조절하는 데 도움이 될 수 있습니다. 난치성 발작이 있는 어린이와 성인 모두에게 도움이 될 수 있습니다.
또한 전통적인 케톤 생성 다이어트와 일부 유사한 구성 요소를 포함하는 변형된 앳킨스 다이어트(Atkins Diet)가 효과적일 수 있습니다.
케톤 생성 다이어트, 중쇄 트리글리세리드 다이어트(MCT), 수정된 앳킨스 다이어트(MAD) 및 저혈당 지수 치료(LGIT)를 포함하여 간질 치료에 사용되는 4가지 주요 유형의 식이 요법에 대해 알아보려면 미국 뇌전증 협회에서 자료를 다운로드하여보시길 바랍니다. 

단, 식이요법 부작용으로는 배고픔, 변비, 체중 변화, 신장 등이 있을 수 있습니다. 때에 따라서는 결석, 높은 콜레스테롤. 혈액검사와 소변검사를 받아야 합니다. 또한 케톤생성 다이어트를 하는 어린이는 다른 어린이보다 성장 속도가 더 느릴 수 있습니다.
의사와 간호사는 정기적으로 환자의 키와 체중을 검사하여 어떻게 발달하고 있는지 수치화하여야 합니다.  

 

 

뇌전증 유전자 검사는 뇌전증 발병원인 중 유전적 요인을 파악하고 환자에게 적절한 진단과 치료를 제공하는데 도움을 주는 검사입니다. 이를 통해 불필요한 검사를 줄이고 확인된 유전자에 따른 예측을 함으로써 맞춤치료가 가능할 수 도 있다는 긍정적인 전망으로 볼 수 있겠습니다.